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高压电机差动保护动作的几种原因
编辑:山东bifa88电机 来源:必发88官网 发布日期:2019-09-23 09:02

  

  
  
高压马达在运行过程中特别是改造初次投产时会因接线不正确、变比选择不匹配及其他疏漏,引起电机、变压(气压变量)器差动保护动作,这些问题如不能及时、准确的处理,便会影响到油气生产。高压电动机差动保护装置发电机两端流过方向相同、大小相等的电流称为穿越性电流,而方向相反的电流称为非穿越性电流。作为主保护,发电机比率制动差动保护是以非穿越性电流作为动作量、以穿越性电流作为制动量,来区分被保护元件的正常状态,故障状态和非正常运行状态的。大家在实践中找到了很多解决此类问题的办法,供大家共享。
1 电机差动保护动作原因分析(Analyse)
1.1 已经投产运行中的电机
已经投产运行的电机当出现差动保护动作时,大都不是因为接线错误了,而是因为电机、电缆(Cable)或保护装置出现了问题。
解决办法:对电机差动保护的定值和动作值进行比对,就能大致判断出故障的主要原因并决定先对那些设备进行巡查。一般来说,依次对电机、电缆进行绝缘测试、直阻测试,对差动回路包括电流(Electron flow)互感器进行测试,检查是否有异常,对保护装置进行检查,也可分班同时进行检查。根据大家的经验,主要是电机内部短路、电缆短路特别是有中间接头的地方以及CT和二次回路的问题。
投产后的电机也会因外界因素或运行方式的改变,造成电机差动保护动作。我单位卫二变电所就出现了这种问题。卫二变高压622注水电机在正常运行时,由于给2号主变充电,造成622注水电机差动保护动作。这个看似没有关联的操作却引起了差动保护动作。后经分析、查找、试验,发现差动电流互感器开关侧其二次线错接在了测量级上,其电机两侧CT的特性不一致。当给2号35kV主变充电时就会有直流分量和谐波串到6kV电机保护回路中(具体分析不在这里赘述(zhuìshù)),造成差流过大(动作值1.6A左右,动作整定值1.02A)。更改后,再次启动电机并用钱形电流表(4只表)检测二次回路,其差流正常,保护不再误动。
2 改造或新设备第一次投产时,马达差动保护动作原因分析
由于安装人员技术水平不高或是粗心或是对设备了解不够、理解偏差,对电机、保护装置改造后或是新设备第一次投产试运行时,往往会出现差动保护动作的现象。

下面就先容我供电服务中心所管辖的变电所出现过的几种情况。

  (1)郭村变624高压注水马达改造后,几乎每次启动都会出现差动保护动作(动作值6.2A-7.2A。动作整定值5.2A)。对装置的参数(parameter)整定,CT的极性、接线进行反复检查均没问题,电机试验也正常。后来确认,由于电机距离开关柜较远(1000m),电机中心点CT的带负载能力不够,从而在电机直接启动时(启动电流是额定电流的4-6倍)造成差流出现。测量电动机尾端到开关柜保护装置的接线直阻为3.5欧,CT带负载能力为2.2欧。大家从厂家制造了两只专用CT,二次绕组都制成保护级且变比相同,把其副边串接起来,在不改变变比的情况下,提升了带负载能力。改造后正常。

  (2)郭村变624电机再次改造后,第一次试运行出现了差动速断跳闸,动作值30.2A,动作整定值21.7A。高压电机指额定电压在1000V以上电动机。常使用的是6000V和10000V电压,由于国外的电网不同,也有3300V和6600V的电压等级。高压电机分为:高压同步电机;高压异步电机;高压异步绕线式电动机;高压鼠笼型电机等。大家对电机、电缆、CT变比、极性及二次回路进行了巡查,都没有问题。对差速的动作值与动作整定值进行比对分析,不该是电机差动CT极性接反(相角差180度),接反后其动作值应在42A以上,更像是差动回路或一次回路相序不对,其动作电流肯定大于
21.7A,一般小于42A。其动作值与启动电流
258 9月下
大小成正比,也可以每次启动时,用四只钳形电流表测得数据,再根据余玄定理大致算出来理想状态下的动作电流。经过仔细检查,发现马达中心点电缆出线A相接到了C相上,也就是说,开关侧与电机中心点侧的CT差的不是同相电流。这与分析和计算结果相一致。濮一变也出现过此情况。

  (3)郭村变再次改造微机保护装置后,第一次投运时,622注水电机保护装置的差速动作(动作值44A,动作整定值21.7A),根据动作值来看,应该是CT的极性接反,但反复检查,按照惯例是“正确的”。后经过分析,可能是保护装置(型号PSM641U国电南自)设计与原产品有变化,把电机开关侧CT的极性调反后,电机启动正常。濮一变622注水电机也出现过此情况。
3 变压器差动保护动作原因及分析(Analyse)
(1)赵村变一号110kV主变微机保护装置(PST622,国电南自)改造后,差动保护越线报警(报警电流整定值0.7A)。大家当时没有经验,误认为没有问题。当35kV赵特蒙线短路(电流不经用电器、直接连电源两极)后,一号主变差动保护动作,造成主变跳闸。大家经过仔细查找,发现主变35kV侧差动CT变比本应600/5却错接为400/5,而且未做变比试验。更改后差动保护越线电流降低为0.2A-0.3A之间。差动保护装置检测到的差动电流IS
  A、IS
  B、ISC在0.025-0.04之间。究其原因就是因为在外部短路时,电流(Electron flow)很大,由于35kV侧与110k
  V、6kV侧CT变比不匹配,造成差流过大,致使主变三侧开关跳闸。但正常运行时,差流不会达到跳闸值。
(2)赵村变二号主变在第二次改造投运后,发现差动电流IUM
  A、IUMC偏大(为0.4A左右。正常值值应为0.02-0.04A之间),ISB正常。大家分析是CT的二次相序接反了。经过查找就是因为建站初期,因110kV进线通道问题,相序故意接反的。大家调整后,一切正常。
(3)郭村变一号主变微机保护装置改造完投运后,未发现异常。当35kV郭胡线短路(电流不经用电器、直接连电源两极)后,一号主变却跳闸了。经过仔细检查发现主变(Y/Y/△11接法)110kV侧CT二次(△接线方式)有一处接地(不能接地),当外部出线发生短路时,变压器三侧的二次电流差自然会加大,造成差动保护动作。解掉后正常。现在的微机保护装置都可以根据需要实现内部相位补偿,差动CT的副边都可以接成星型,无需考虑变压器的接法。
(4)金堤变一号主变差动保护动作。大家到现场进行了仔细分析(Analyse)和试验,没发现什么问题,施工单位反映,他们在一号主变的110kV进线开关上焊接接地极。根据这个线索,大家进行了分析和查找,发现110kV侧差动CT中性点在101CT端子箱上接了地,在主变保护屏端子上也接了地,造成重复接地。当施工人员在110kV端子箱上焊接接地极时,会在CT回路上加上一个20V的电压,造成CT回路电流(Electron flow)超过差动保护动作电流整定值(2.2A),致使主变三侧开关跳闸(zhá)。因此,检修、验收时一定要详细巡查CT回路的中性点接地情况。
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